Bacteriocins in archaea and archaeocins in bacteria
这项研究揭示了细菌素（bacteriocins）和古菌素（archaeocins）在古菌域和细菌域之间频繁共享，特定的同源物如 subtilosin A 和 halocin C8 表明这些微生物会周期性地在跨域冲突中使用类似的分子武器。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
想象一下微观世界是一个繁忙、拥挤的城市，其中居住着两群截然不同的居民：细菌（bacteria）和古菌（archaea）。虽然它们在显微镜下看起来很相似，但它们之间的差异就像人类与蘑菇一样大。长期以来，科学家们认为这两类生物大多互不干扰，在各自的邻里间平行生活。然而，我们知道在它们各自的群体内部，情况却变得混乱起来。细菌以制造微小的、隐形的武器来对抗邻居而闻名，古菌也是如此。一个悬而未决的大问题是：它们是否会互相交战？细菌会带着它们的武器进入古菌的领地吗？还是古菌会带着自己的军械库潜入细菌的领地？这篇论文深入探讨了这个谜团，试图在这些微小生物的遗传蓝图中寻找跨物种战争的证据。
这项名为“细菌素存在于古菌中及古菌素存在于细菌中”的研究，就像是一场大规模的数字侦探行动。研究人员一直在寻找“细菌素”（bacteriocins），这本质上是细菌用来杀死其他细菌的分子长矛和毒箭。他们提出了一个简单而深刻的问题：这些细菌武器是否隐藏在古菌的 DNA 中？反之，他们也在寻找隐藏在细菌 DNA 中的“古菌素”（archaeocins，即古菌的武器）。如果他们在“错误的”界中发现了这些武器，就意味着这两个微生物群体实际上正在进行一场秘密的、跨界的战斗。
侦探们首先扫描了 3,706 种古菌和超过 50,000 种细菌的遗传密码。他们发现了一些令人惊讶的事实：超过 20% 的已知细菌武器（413 种中的 85 种）在古菌世界中都有一个长相相似的亲戚。这就像是在古菌的车库里发现了制造细菌坦克的蓝图。然而，发现蓝图并不意味着坦克已经建成，也不意味着它已经准备好开战。许多这类发现都是一次性的现象，很可能只是暂时的遗传访客，并未留存下来。研究人员过滤掉了这些发现，转而关注最有潜力的嫌疑对象：即那些出现在至少两种不同古菌基因组中、且已知能杀死细菌的武器。这使他们锁定了 15 种被古菌采用的不同类型的细菌武器。
在这份名单中最引人注目的嫌疑对象是一种被称为 subtilosि素 A（subtilosin A）的武器。在细菌世界中，这是一种由枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）产生的厉害蛋白质，它能在他人的细胞膜上打洞。研究人员发现，两种嗜热古菌——Thermococcus celer 和 Thermococcus nautili 也拥有这种武器的版本。更棒的是，古菌不仅“偷”来了武器，还偷来了制造它的“工厂”。古菌中该武器周围的基因与细菌工厂几乎完全相同，包括组装毒素所需的特定工具。这表明这些古菌并非偶然捡到了这个基因；它们很可能与生活在同一热泉中的一种嗜热细菌交换了遗传物质，然后保留了这一武器，用以对抗它们自己的细菌邻居。
另一方面，团队也在寻找“古菌素”——即古菌制造用来杀死其他古菌的武器。他们发现，一种最初在嗜盐古菌中发现的特定古菌武器 halocin C8，也进入了细菌之中。这尤其令人兴奋，因为他们在几种葡萄球菌（Staphylococcus，生活在人类皮肤上的细菌）中都发现了这种武器。研究人员注意到，这些细菌保留了一个特定的“盾牌”基因，通常该基因能保护武器制造者免受自身的毒素伤害。这表明这些皮肤细菌可能正在利用这种古菌武器来对抗其他微生物，或者它们仅仅是带着这个武器，作为古代遗传交换的遗留物。
然而，作者们非常谨慎，并没有现在就大喊“我们找到了犯罪证据！”虽然证据有力地表明这些武器存在于错误的界中，但他们尚未在实验室中实际观察到古菌或细菌如何使用这些武器来杀死它们的跨界邻居。该论文认为，这些系统很可能是活跃的冲突工具，但这仍然是一个需要实验证明的假设。这项研究本质上绘制了一幅潜在生物战争的藏宝图，展示了细菌和古菌之间比我们之前认为的更加紧密——或许也更加具有攻击性。它暗示在微观世界中，“我们”与“他们”之间的界限是模糊的，而战争的武器经常在生命的两大主要领域之间进行交易。
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